38. Объясните конструктивное решение деформационных швов в каркасных зданиях. С какой целью они устраиваются.

39. Какие факторы влияют на прочность каменной кладки.

Прочность каменной кладки зависит от прочности и вида камня и раствора, возраста кладки, ее качества, обусловленного квалификацией каменщика, и других факторов. Опыты показывают, что даже при централь­ном сжатии камни и раствор в кладке находятся в ус­ловиях сложного напряженного состояния, Это объясня­ется тем, что поверхность кирпича или бетонного камня не является ровной, а раствор в швах имеет неодинако­вую "плотность и толщину (рис. 16.2). Работу камня мож­но представить как работу жесткого тела, покоящегося на многочисленных беспорядочно расположенных опорах, В таком теле возникают изгибающие моменты, попереч­ные силы, а также участки с местным смятием. Кроме того, поперечные деформации раствора, существенно (до 10 раз) превышающие деформации керамического кирпи­ча, вызывают в нем растягивающие усилия, снижающие прочность кладки.

Различают прочность кладки при сжатии, растяжении, срезе, местном смятии. В расчет вводят сопротивлений кладок различных видов на растворах разных марок, ус­тановленные в результате статистической обработки испытаний стандартных образцов.

Прочность кладки при сжатии R применяют при рас­чете стен, столбов, простенков. Установлено, что эта характеристика всегда меньше прочности камня, какой бы высокой прочности не использовался раствор. Например, расчетные сопротивления кладки сжатию кирпича М200 на растворе М100 составляют R = 2,7 МПа, на растворе марки 10 - R = 1,6 МПа, а при нулевой прочности раствора - R = 1,0 МПа.

Если кладка под нагруз­кой испытывает осевое растя­жение, то в зависимости от направления усилия может произойти разрушение по не­перевязанному сечению (рис, 16.3, а) либо по перевязанному сечению (рис. 16.3,б). Прочность по неперевязанному се­чению ниже, чем по перевязан­ному. Прочность при осевом растяжении кладки Rt используется, например, при расчете цилиндричес­ких резервуаров.

В нормах приведены также расчетные сопротивле­ния кладки на растяжение при изгибе Rtb и срезе Rsq, используемые, например, при расчете обсып­ных подпорных стен с вертикальными контрфорсами (рис 16.3, в).

40. Схемы разрушения изгибаемых железобетонных элементов в зависимости от насыщения арматурой.

41. Назначение стальной арматуры в железобетонных конструкциях. Назовите факторы, обеспечивающие совместную работу арматуры и бетона.

Арматуру в железобетонных конструкциях устанавли­вают преимущественно для восприятия растягивающих усилии и усиления бетона сжатых зон конструкций. Не­обходимое количество арматуры определяют расчетом элементов конструкций на нагрузки и воздействия.

Арматура, устанавливаемая по расчету, называется рабочей; устанавливаемая по конструктивным и техно­логическим соображениям — монтажной. Монтажная арматура обеспечивает проектное положение рабочей арматуры в конструкции и более равномерно распреде­ляет усилия между отдельными стержнями рабочей ар­матуры. Кроме того, монтажная арматура может воспри­нимать обычно не учитываемые расчетом усилия от усад­ки бетона, изменения температуры конструкции и т. п.

Рабочую и монтажную арматуру объединяют в арма­турные изделия — сварные и вязаные сетки и каркасы, которые размещают в железобетонных элементах в со­ответствии с характером их работы под нагрузкой.

В железобетонных конструкциях скольжение армату­ры в бетоне под нагрузкой не происходит благодаря сцеплению материалов. Прочность сцепления арматуры с бетоном оценивают сопротивлением выдергиванию или вдавливанию арматурных стержней, заанкерованных в бетоне (рис. 1.29, а). По опытным данным, прочность сцепления зависит от следующих факторов: зацепления в бетоне выступов на поверхности арматуры периодиче­ского профиля (рис. 1.29, б); сил трения, развивающихся при контакте арматуры с бетоном под влиянием его усад­ки; склеивания арматуры с бетоном, возникающего бла­годаря клеящей способности цементного геля. Наиболь­шее влияние на прочность сцепления оказывает первый фактор: он обеспечивает около ¾ общего сопротивления скольжению арматуры в бетоне; если арматура гладкая и круглая, сопротивление скольжению уменьшается. Прочность сцепления возрастает с повышением класса бетона, уменьшением водоцементного отношения, а так­же с увеличением возраста бетона.

Исследования показали, что распределение напряжений сцепления армату­ры с бетоном по длине заделки стержня неравномерно; наибольшее напряжение сцепления не зависит от длины анкеровки стержня. Среднее напряжение сцеп­ления определяют как частное от деления усилия в стер­жне N на площадь заделки.

При недостаточной заделке к концам стержней при­варивают коротыши или шайбы (по концам стержней из гладкой стали класса А-1 устраивают крюки).

При вдавливании арматурного стержня в бетон проч­ность сцепления больше, чем при его выдергивании вследствие сопротивления окружающего слоя бетона поперечному расширению сжимаемого стержня. С увели­чением диаметра стержня и напряжения в нем проч­ность сцепления при сжатии возрастает, а при растяже­нии уменьшается (рис. 1.29,в). Отсюда следует, что для лучшего сцепления арматуры с бетоном при кон­струировании железобетонных элементов диаметр растя­нутых стержней следует ограничивать.

Усилие сцепления: N=τ_bd,m·πdl_an